f228 p2 2012s1c

Prévia do material em texto

Segunda Prova - F 228 C (noturno) – 23/05/2012 
 
 
 
 
Nome:_____________________________________________ RA:________ 
 
 
Questão 1 (2,5 pts): No sistema bloco-mola da figura, o bloco possui uma massa de 
2,0 kg e a mola possui massa desprezível. O sistema está sobre uma superfície sem 
atrito que faz um ângulo de 30º com a horizontal. 
a) Sabendo que quando o sistema está em equilíbrio estático 
a mola sofre uma elongação de 5 cm, calcule a constante k 
da mola. 
b) Em seguida, a mola é puxada mais 4 cm e depois solta em 
t = 0. Encontre a freqüência angular ω e o período T. 
c) Determine a equação de movimento, a velocidade e a 
aceleração. 
Se necessário use g = 10 m/s2 e  = 3. 
 1) ______ 
 
 2) ______ 
 
 3) ______ 
 
 4) ______ 
 
Nota: ______ 
 
Questão 2 (2,5 pts): Uma corda presa a um oscilador senoidal no ponto P e apoiada 
em um suporte no ponto Q (vide figura), é tensionada por um bloco. A distância entre P 
e Q é L = 1,0 m e a freqüência do oscilador é f = 50 Hz. A amplitude de deslocamento do 
ponto P é suficientemente pequena para que esse ponto seja considerado um nó. 
Também existe um nó no ponto Q. Uma onda estacionária aparece quando a massa do 
bloco é ma = 300 g ou mb = (1,25)2 ma ≈ 469 g, mas não aparece para nenhuma massa 
entre esses dois valores. 
a) Qual é o comprimento de onda na corda quando a massa do bloco é ma = 300 g? E 
quando é mb = 469 g? 
b) Qual é a massa específica linear da corda? 
Use g = 10 m/s2. 
Questão 3 (2,5 pts): Um pequeno alto-falante é alimentado por um oscilador de áudio 
com uma freqüência que varia de 1000 Hz a 2000 Hz. Um tubo cilíndrico tem 50 cm de 
comprimento e as duas extremidades abertas, e é colocado próximo ao alto-faltante. A 
velocidade do som no ar no interior do tubo é 340 m/s. Para quais freqüências o som do 
alto-falante produz ressonância no tubo? 
Questão 4 (2,5 pts): Um morcego está voando em uma caverna, orientando-se através 
de pulsos ultra-sônicos. A frequência do som emitido pelo morcego é 40000 Hz. O 
morcego aproxima-se de uma parede plana da caverna com uma velocidade igual a 
0,025 vezes a velocidade do som no ar. Qual é a frequência com que o morcego ouve o 
som refletido pela parede da caverna? 
Dado: D
S
v ± Vf ´ = f 
v V
   